3. Резазуринова проба.

В одну пробірку відміряють 10 мл досліджуваного молока, 1 мл робочого розчину резазурину, 3-4 краплі термофільного стрептокока, чутливого до антибіотиків.

В другу пробірку (контрольну) відміряють 10 мл молока, вільного від антибіотиків, 1 мл резазурина, 3-4 краплі термофільного стрептокока.

Вміст пробірок перемішують і ставлять в термостат на 45 хв при температурі 40⁰С.

Синьо-стальне або фіолетово-рожеве забарвлення досліджуваного молока в пробірці вказує на наявність антибіотиків у молоці, а відсутність забарвлення – антибіотиків не має.

За допомогою дослідів визначити ступеня забруднення молока механічними домішками, молока від корів хворих маститом, антибіотиків в молоці.

Дати відповіді на запитання

1. На які групи поділяють молоко за ступенем забруднення?

2. Який препарат використовують для визначення маститого молока?

3. В чому полягає резазуринова проба?

4. Які розчини необхідні для проведення резазуринової проби?

5. При якій температурі витримують пробірки з досліджуваним молоком і чому?

5. Біохімічні та фізико-хімічні зміни молока при його зберіганні та обробці. План.

1. Зміни в молоці при охолодженні, тривалому зберіганні та транспортуванні.

2. Зміни компонентів та властивостей молока при механічній обробці.

3. Зміни компонентів та властивостей молока при тепловій обробці.

4. Вади молока біохімічного і хімічного характеру.

Література: Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. – СПб.: ГИОРД, 2001 с. 111…125.

В процесі зберігання, транспортування і первинної механічної та теплової обробки, змінюються складові частини, фізико-хімічні, органолептичні і технологічні властивості молока. В випадку значних змін можуть порушуватись технологічні процеси переробки молока і погіршуватись якість молочних продуктів. біохімічні процеси (процеси за участю ферментів (протеаз, ліпаз)), спостерігаються в молоці при тривалому зберіганні, фізико-хімічні – при охолодженні, транспортуванні, механічній і тепловій обробці.

1.Процес охолодження молока до 4-6⁰С суттєво не впливає на склад та властивості молока. Лише в наслідок переходу жиру із рідкого стану в твердий підвищується в’язкість і густина охолодженого молока. Значні зміни складових частин і властивостей молока проходять під час тривалого зберігання при низьких температурах, а також при транспортуванні і повільному заморожуванні молока. При цьому значним змінам підлягають білки і жир, решта компонентів молока майже не змінюються. Виключенням є вітамін С, який може руйнуватись при транспортуванні і зберіганні молока на 50% і більше.

Білки. Охолодження молока викликає незначні зміни структури казеїнових міцел. Але тривале зберігання молока при низьких температурах (4-6⁰С) може викликати розпад білків з зменшенням середнього розміру казеїнових міцел і збільшенням в молоці кількості гамма-казеїна. Розпад білків молока, головним чином бета-казеїну, проходить під впливом протеолітичних ферментів, або протеаз. Тому такий розпад білків називаютьпротеолізом.

Протеоліз викликають нативні, які містяться в сирому молоці протеази, а також протеази, які виділяються психротрофними бактеріями. В результаті дії протеаз бета-казеїн розщеплюється на гамма-казеїн і фосфопептиди, які входять до складу протеозо-пептонів молока. Нажаль такі зміни казеїну призводять до погіршення технологічних властивостей молока.

Швидке пошарове заморожування при температурі нижче -22⁰С суттєво не впливає на білки молока.

Повільне заморожування молока призводить до змін фізико-хімічних властивостей білків. В результаті після відтаювання в ньому з’являються пластівці білків. Це викликано агрегатуванням, або збільшенням, часточок казеїну і сироваточних білків.

Неправильне заморожування супроводжується, розшаруванням молока. При цьому в рідкій центральній частині об’єму молока підвищується концентрація білків і солей. Під дією концентрованих розчинів солей зменшується заряд білкових часточок і руйнуються їх захисні гідратні оболонки. Це призводить до зменшення стійкості білків молока, їх збільшенню з частковою або повною коагуляцією.

Жир.В процесі охолодження проходить затвердіння жиру без порушення стійкості жирових кульок. При зберіганні, транспортуванні, неправильному заморожуванні жирова дисперсія молока частково дестабілізує і жир підлягає гідролізу.

Ферментативний гідроліз жиру (ліполіз) викликають під час зберігання молока нативні і бактеріальні ліпази. В результаті ліполізу вивільняються жирні кислоти (масляна, капронова) і молоко набуває прогірклий смак і запах.

Ліполіз може проходити самовільно в молоці при охолодженні. Самовільне прогіркнення молока може бути викликане годівлею тварин великою кількістю буряків, неякісного сіна. Воно також виникає в кінці лактації (стародійне молоко) і у молоці отриманому від хворих тварин. Прогіркнення молока в результаті наведеного ліполізу сприяє занадто інтенсивна механічна дія на молоко під час машинного доїння, транспортування і зберігання.

Дестабілізацію жирової фази молока в результаті пошкодження оболонок жирових кульок викликають механічні впливи при транспортуванні. А також повільне заморожування і наступне відтаювання молока. При цьому в молоці підвищується кількість дестабілізованого (вільного) жиру, який швидше псується.

Фізико-хімічні, органолептичні та технологічні властивості.

В процесі тривалого зберігання при низьких температурах підвищується в’язкість молока і на 0,5-2⁰Т збільшується його титрована кислотність. Органолептичні властивості можуть мінятись в результаті гідролізу і окислення жиру. При цьому молоко набуває прогірклого і окисленого смаку. Структурні зміни казеїнових міцел і розпад бета-казеїну під час тривалого зберігання погіршує сичужне звертання молока, здатність відділяти сироватку та інші структурно-механічні властивості кислотних і сичужних згустків, знижують термостійкість молока.

2.Відцентрова очистка на сепараторах-молокоочищувачах, сепарування, перекачування, перемішування, гомогенізація молока головним чином впливають на жирову фазу – змінюючи розміри жирових кульок і їх стабільність. Зміни структури і властивостей білків, солей та інших компонентів молока менш значні і проходять в процесі гомогенізації. Також незначно змінюються властивості молока.

Жир.

В результаті відцентрової очистки і сепарування змінюється розподіл жирових кульок за розміром.

- разом з сепараторним слизом і знежиреним молоком видаляються дрібні жирові кульки.

- за рахунок механічної дії подрібнюються одні кульки і збільшуються при зливанні інші.

Відцентрова очистка і сепарування молока не впливає на стійкість жирових кульок. Але утворення піни і висока температура підчас обробки молока може викликати часткову дестабілізацію жирової емульсії.

Руйнування жирових кульок з частковою дестабілізацією жиру сприяє механічний вплив при перекачуванні молока відцентровим насосом і перемішування мішалками. Відцентрові насоси також викликають подрібнення великих жирових кульок і збільшення дрібних.

В результаті гомогенізації змінюється ступінь диспергування жиру – в молоці утворюються однорідні діаметром близько 1 мкм жирові кульки. Ступінь подрібнення жиру залежить від температури і тиску гомогенізації.

В процесі гомогенізації суттєво змінюється склад оболонок жирових кульок (замість старих утворюються нові оболонки) і підвищується стабільність жирової емульсії. Нові оболонки жирових кульок формуються із компонентів старих оболонок і білків плазми молока – казеїну, сироваточних білків. Разом з тим при гомогенізації вершків, особливо підвищеної жирності, може не хватати оболонкового матеріалу і частин жирових кульок залишається незахищеними оболонкою. В результаті утворюються агрегати і скопичення жирових кульок, склеєних між собою рідким жиром.

Білки.В процесі гомогенізації молока порушуються структури казеїнових міцел. При цьому зменшується діаметр часточок, а частина міцел розпадається на структурні елементи – субміцели, які адсорбуються поверхнями жирових кульок. При високому тиску гомогенізації проходить навпаки агрегатування казеїнових міцел і зменшення їх стійкості.

Зменшення стійкості часточок казеїну спостерігається при потраплянні в молока повітря і утворенні піни під час відцентрової очистки, сепарування і перекачування молока насосами.

Фізико-хімічні, органолептичні та технологічні властивості.

В наслідок диспергування жиру при перекачуванні насосами і гомогенізації зростає в’язкість молока.

Після гомогенізації знижується поверхневий натяг. В результаті відцентрової очистки знижується на 0,5-4⁰Т титрована кислотність молока.

Механічна обробка майже не змінює технологічні властивості молока. Виключення складають структурно-механічні властивості кислотних та сичужних згустків, які отримують із гомогенізованого молока: підвищується їх міцність і уповільнюється відділення сироватки.

3.Під частеплової обробкимолока (пастеризація, стерилізація) змінюються всі основні компоненти молока – білки, молочний цукор, жир, солі, ферменти і вітаміни. Змінюються також фізико-хімічні, органолептичні і технологічні властивості молока. Тривалий вплив високих температур може викликати незворотні зміни структури і властивостей білків і інших складових частин молока. В результаті зменшується харчова і біологічна цінність молока, погіршується його смак, запах і технологічні властивості.

Білки.При нагріванні молока вище 60⁰С в першу чергу змінюється структура і властивості сироваточних білків. Спочатку в результаті теплової денатурації глобули білків втрачають компактність і розвертаються. Поліпептидні ланцюги збираються в ниткоподібні і пластівцеподібні агрегати, які частково випадають на гріючі поверхні і частково залишаються в розчині.

Ступінь денатурації сироваточних білків молока залежить від температури і тривалості тепловодої обробки. Так, при температурі 72-74⁰С вона складає 10%, при 85-90⁰С – вище 30 і при 110-145⁰С -50-90%.

Менш стійкими білками при нагріванні (термолабільними) є імуноглобуліни і альбумін сироватки крові – вони майже повністю денатурують при температурі 65-70⁰С. Молочні глобулін і альбумін більш стійкі. Для їх повної денатурації необхідна тривала витримка молока при 85-95⁰С. Бета-лактоглобулін при нагріванні молока не тільки денатурує і агрегатує, але і вступає в реакцію з казеїновими міцелами, з якими потім осаджується при кислотній і сичужній коагуляції білків.

Казеїн є досить термостійким білком – він витримує нагрівання молока до 130-150⁰С. Але в деяких випадках від коагулює навіть при більш низькій температурі (105⁰С і нижче). Це може бути викликано порушенням сольового складу молока, підвищенням його кислотності.

Теплова обробка при високих температурах викликає зміни складу і структури казеїнових міцел. На поверхні частин казеїну осідають денатурований бета-лактоглобулін і колоїдний фосфат кальцію. Це призводить до збільшення розміру часточок, зміні термостійкості казеїну і його властивості звертатися сичужним ферментом.

Молочний цукор і жир.

Значні зміни молочного цукру та жиру проходять лише при високих температурах стерилізації і в процесах тривалої теплової обробки молока.

Так, при пастеризації молока молочний цукор взаємодіє з білками і амінокислотами з утворенням продуктів темно-коричневого кольору – меланоїдінів. При цьому змінюється колір, смак, запах молока. Частина молочного цукру при стерилізації розпадається на диоксид вуглецю, мурашину, оцтову, молочну кислоти.

Молочний жир під дією високих температур підлягає незначному гідролізу. Більш суттєво змінюється склад оболонок жирових кульок: денатурує їх білковий компонент і частина речовин оболонки переходить в плазму молока. В результаті зменшується механічна міцність оболонок і проходить часткова дестабілізація жирової емульсії - проходить злиття деяких жирових кульок і витоплювання жиру.

Солі, вітаміни, ферменти.

В результаті пастеризації і стерилізації в молоці зменшується кількість йонів кальцію – фосфорнокислі солі кальцію, які знаходяться в вигляді істинного розчину, переходять в колоїдний фосфат кальцію. Таким чином, порушуючи сольовий баланс молока, і цим погіршують його здатність до сичужного звертання.

Теплова обробка молока призводить до руйнування частини вітамінів і втрати активності майже всіх ферментів. В більшій мірі руйнуються водорозчинні вітаміни (тіамін, вітамінВ₁₂, аскорбінова кислота), кількість жиророзчинних вітамінів змінюється мало.

Із ферментів найбільш чутливі до нагрівання амілаза, каталаза, фосфатаза, нативна ліпаза. Більш стійкі пероксидаза, бактеріальна ліпаза, ксантінооксидаза. Фосфатаза, та деякі інші ферменти молока після втрати своєї активності в результаті пастеризації можуть знову її відновлювати, тобто мають властивість реактивації.

Фізико-хімічні, органолептичні та технологічні властивості.

Теплова обробка незначно змінює фізико-хімічні властивості молока. Так, після пастеризації внаслідок агрегації казеїну незначно збільшується в’язкість, а в результаті стерилізації при утворенні із молочного цукру органічних кислот підвищується на 2-3⁰С кислотність молока. Після теплової обробки також незначно знижується поверхневий натяг молока.

Органолептичні і технологічні властивості молока змінюються в більшій мірі. При тепловій денатурації сироваточні білки в результаті розвертання поліпептидних ланцюгів звільняються сульф-гідрильні групи(-SН-) і молоко набуває „смак киплячого молока”. В наслідок утворення меланоїдінів змінюється колір молока. Інтенсивність бурого забарвлення молока залежить від температури і тривалості нагрівання.

Меланоїдіни і проміжні продукти взаємодії амінокислот і молочного цукру (різні альдегіди та кетони) також впливають на смак, і запах молока і молочних продуктів. Крім того, утворення нерозчинних меланоїдінів зменшує біологічну цінність молока, тому що в реакцію з молочним цукром вступає найбільш дефіцитна в харчових продуктах незамінна амінокислота лізин. Лізин при цьому блокується і не засвоюється організмом людини.

Після пастеризації збільшується тривалість сичужного звертання молока, а стерилізоване молоко практично ферментом не звертається. Це викликано в першу чергу змінами сольового балансу молока – зменшенням в ньому кількості йонів кальцію. Тому при виробництві сиру кисломолочного і сиру кислотно-сичужним способом необхідно додавати в молоко після пастеризації розчинні солі кальцію. Крім того, внаслідок утворення комплексів казеїну з денатурованим бета-лактоглобуліном погіршується звертаюча дія сичужного ферменту. Утворення таких комплексів також зменшує термостійкість молока.

Режими теплової обробки молока впливають на властивості отримуваних з нього білкових згустків – міцність, здатність відділяти сироватку. Таким чином при виробництві кисломолочних продуктів (сметани, сиру) важливо правильно вибирати режими пастеризації сировини.